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在正交双曲坐标系下，对于考虑温度梯度的热弹性复合材料，首先基于基本方程，由状态空间法推导出其非齐次状态方程；再根据对偶变量理论，将热传导关系并人到复合材料的本构关系中，得到热弹性复合材料包含温度的增维本构关系，由此增维本构关系，结合状态空间法，消去平面内的应力分量，便可直接推导出可独立求解的热弹性复合材料的齐次状态方程。齐次状态方程的导出，将大大简化层合正交双曲壳的求解过程，提高计算精度，且齐次状态方程可以直接进行有限元离散，为工程实践中复杂边界条件下层合结构的分析求解提供一种新方法。